第三章 按近似概率理论的极限状态设计法

1、引起结构外加变形或约束的原因；如砼的收缩、温度变化、基础沉降、引起结构外加变形或约束的原因；如砼的收缩、温度变化、基础沉降、地震等。地震等。2/4 . 02002. 0mKN2/22508. 0mKN2/34. 01702. 0mKN2/74. 2mKN 1 1结构的安全等级结构的安全等级 2 2结构的设计使用年限结构的设计使用年限 3 3建筑结构的功能建筑结构的功能 Functions of Structureu Safety 如如 MMu VVu NNu 结构在预定的使用期间内（一般为结构在预定的使用期间内（一般为5050年），应能年），应能承受在正常设计、正常施工、承受在正常设计、正常施

2、工、正常使用情况下可能出现的各种作用正常使用情况下可能出现的各种作用；在偶然事件在偶然事件（如地震、爆炸）发生时和发生（如地震、爆炸）发生时和发生后，后，结构应能保持整体稳定性结构应能保持整体稳定性，不应发生倒塌或连续破坏而造成生命财产的严重损，不应发生倒塌或连续破坏而造成生命财产的严重损失。失。u Durability wmax wmax 结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性。即在各种因素的影响。即在各种因素的影响下（下（混凝土碳化、钢筋锈蚀混凝土碳化、钢筋锈蚀），），结构的承载力和刚度结构的承载力和刚度不应随时间有过大的降低，

3、而导不应随时间有过大的降低，而导致结构在其预定使用期间内丧失安全性和适用性，降低使用寿命。致结构在其预定使用期间内丧失安全性和适用性，降低使用寿命。u Serviceability f f 结构在正常使用期间，具有良好的工作性能结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。不发生影响正常使用的过大的变形。不发生影响正常使用的过大的变形（挠度、侧移）、振动（频率、振幅），或产生让人不安的过大的裂缝宽度（挠度、侧移）、振动（频率、振幅），或产生让人不安的过大的裂缝宽度 4 4可靠性可靠性 reliability 可靠性可靠性安全性、适用性和耐久性的总称。安全性、适用性和耐久性的总称。 Limit Sta

4、te区分结构区分结构“可靠可靠”与与“失效失效”的临界工作状态称的临界工作状态称“极限状态极限状态”表4.1 钢筋混凝土简支梁的可靠、失效和极限状态概念结构的功能可靠极限状态失效安全性受弯承载力M Mu适用性挠度变形f f耐久性裂缝宽度wmax wmax 1 1承载能力极限状态承载能力极限状态 Ultimate Limit State u u u 出现足够多塑性铰）出现足够多塑性铰）u 2 2正常使用极限状态正常使用极限状态 Serviceability Limit Stateu u u 极限状态函数：极限状态函数：Z=R-SR S 可靠可靠 S = R 极限状态极限状态R S 可靠可靠 S

5、= R 极限状态极限状态R SRS，但无论何时都有，但无论何时都有RSRS出现出现RSRR) =P(Z 0)22SRSRZZ f(Z)zzPfZ = R - S失效安全z fP 2 2可靠指标可靠指标ddRSffPP f (S) ，f (R)S，RS S分布曲线分布曲线R R分布曲线分布曲线SdSd：作用效应设计值：作用效应设计值RdRd：结构抗力设计值：结构抗力设计值 f (S)，f (R)S，RS S分布曲线分布曲线R R分布曲线分布曲线QKQGKGKsSSSSd,ossskcckRKdhbAffRRRSS：作用效应分项系数，分解为恒载分项系数：作用效应分项系数，分解为恒载分项系数GG，活

6、载分项系数，活载分项系数Q Q RR：结构抗力分项系数，分解为混凝土分项系数：结构抗力分项系数，分解为混凝土分项系数cc，钢筋分项系数，钢筋分项系数ss SK SK：作用效应标准值，由荷载标准值确定的荷载效应：作用效应标准值，由荷载标准值确定的荷载效应 RKRK：按材料强度标准值确定的结构抗力：按材料强度标准值确定的结构抗力 )1()1(RRRRVV )1()1(sssSVV ),(osskckKhBAffRR o ddRS0C kQnicLQKQLkGmjGjdiiiijSSSS2Q1111kQnicLQkGmjGjdiiiijSSS11分项系数分项系数我国我国规范规范恒载分项系数恒载分项系

7、数对结构不利：对结构不利：可变荷载控制的组合可变荷载控制的组合 1.2；永久荷载；永久荷载控制的组合控制的组合 1.35对结构有力：对结构有力：1.0活荷载分项系数活荷载分项系数1.41.30（q4KN/m2）结构重要性系数结构重要性系数我国我国规范规范安全等级为一级或设计使用年限为安全等级为一级或设计使用年限为100及其及其以上以上1.1安全等级为二级或设计使用年限为安全等级为二级或设计使用年限为50年年1.0安全等级为三级或设计使用年限为安全等级为三级或设计使用年限为5年及其以年及其以下下0.9 CSd niQiKciKQmjkGdSSSSj211niQiKqiKQfmjkGdSSSSj2111niQiKqinjkGdSSSj11例：一简支梁，跨度为6米，设计使用年限为50年，安全等级为二级，作用于上的均布荷载，恒载标准值 gk=3kN/m，